プラスチック食バクテリア市場 規模とシェアの分析 - 成長傾向と予測 (2025-2032) 分析

プラスチック食菌市場は大幅な成長を見せ、2025年の263.9千米ドルから 2032年には583.5千米ドルになると予測されている。この成長は、2025-2032年の期間中に 12.0％の 顕著な CAGRによって 牽引されると予測されている。

プラスチックを食べるバクテリアは、プラスチック分解バクテリアとしても知られ、プラスチックポリマーを構成要素に分解するユニークな能力を持つ微生物である。ポリエチレンテレフタレート（PET）を食べるものと、ポリウレタンを消費するものだ。PET消化菌は、PETモノマー間のエステル結合を切断する酵素を利用する。一方、ポリウレタンを食べる微生物は、ポリウレタンヒドロラーゼと呼ばれる酵素を生産し、ポリウレタン・プラスチックのウレタン結合の加水分解を助ける。

これらの特別なバクテリアの主な利点は、世界中に蓄積されるプラスチック廃棄物を減らす役割を果たす可能性があることだ。プラスチックが自然に分解されるには何百年もかかるため、プラスチック食バクテリアはプラスチック・リサイクルの解決策を開発するのに利用できるだろう。バクテリアは消化酵素を分泌し、プラスチックポリマーの強い化学結合を分解してより単純な化合物にすることができる。これにより、通常の状態よりもはるかに早くプラスチックが分解される。しかし、解決すべき課題もある。これらの微生物を大量生産し、消化をコントロールするにはさらなる研究が必要だ。また、大規模な使用は、バクテリアやその副産物が適切に封じ込められない場合、予期せぬ生態学的リスクを伴う可能性がある。微生物の遺伝学や消化プロセスに関する研究が進めば、廃棄物管理アプリケーションの最適化に役立つだろう。

アナリストの視点

プラスチック破砕バクテリア市場は、今後10年間で大きく成長する見込みである。これらの特殊細菌がプラスチック廃棄物を構成要素に分解する能力は、成長の主な原動力である。環境におけるプラスチック汚染への懸念が世界的に高まり続ける中、この自然な生分解プロセスを活用しようと考える国や企業が増えるだろう。

市場拡大の主な機会としては、廃棄物処理施設にプラスチックを食べるバクテリアを組み込むための廃棄物処理企業との提携が挙げられる。より効率的に分解できるバイオプラスチックを商品化するための化学企業との協力も成長の道である。

現在、世界のプラスチック生産量はアジア太平洋地域が圧倒的に多いが、環境規制や意識が高まっていることから、北米と欧州が採用をリードすると予想される。バイオプラスチックやプラスチック廃棄物のリサイクル・インフラを開発するための政府の取り組みや補助金は、収益源を加速させるだろう。

バクテリアが生分解できる他の種類のプラスチックの研究や、遺伝子工学による分解率の向上は、現在も注目されている分野である。プラスチック廃棄物の回収率と分別率の向上は、規模の拡大を促進する。

専門施設を開発するための高い資本コストと、大規模な実施に対する不確実性が、潜在的な足かせとなる。遺伝子組み換え生物に対する一般市民の認識も、効果的なコミュニケーションを必要とする懸念事項である。プラスチック基質の入手可能性や長期保存におけるバクテリアの生存率への依存も技術的課題である。

セグメント分析：

用途別では、プラスチック食菌市場は食品包装用と食品サービス用食器用に区分される。これらのセグメントの中では、プラスチック汚染に関する懸念の高まりにより、食品包装が市場で最も高いシェアを占めている。

食品包装から排出されるプラスチック廃棄物は毎年膨大な量に上るため、食品包装分野がプラスチック食菌市場を支配している。食料品袋、ペットボトル、容器のような使い捨てのプラスチック食品包装は、世界的なプラスチック汚染の大部分を占めている。プラスチック廃棄による環境への害に対する消費者の意識の高まりが、生分解性で環境に優しい食品包装材料の需要を押し上げている。さらに、従来のプラスチックの使用を制限し、食品に接触する用途には堆肥化可能な代替品の使用を義務付ける厳しい政府規制も、このセグメントの成長を後押ししている。すでにいくつかの食品ブランドや小売業者は、プラスチック分解バクテリアを組み込んで、プラスチック含有バイオマスから作られる革新的で持続可能な食品包装ソリューションを開発し始めている。

最終用途産業の観点から、プラスチック食菌市場は繊維、農業、パッケージング、その他に区分される。これらのセグメントの中で、農業は大規模なマルチングが必要なため、市場で最も高いシェアを占めている。

農業分野は、農業慣行におけるプラスチックマルチングフィルムの広範な使用により、プラスチック食菌市場を支配している。プラスチックマルチングは、土壌の水分を保存し、雑草を制御するために世界的に広く採用されている。しかし、使用後の膨大な量のプラスチックマルチング廃材の除去・廃棄は深刻な環境問題を引き起こしている。そこで、作物収穫後の農地において、このようなバイオ廃棄物を生分解・分解するために、プラスチック食菌が主に利用されている。このような微生物は、使用済みのプラスチックマルチフィルムを完全に分解し、有毒な残留物を残さないことが実験で証明されている。このため、プラスチック汚染を引き起こすことなく、自分たちの畑や農法を真に持続可能なものにしたいと考えている先進的な農家からの需要が高まっている。

地域分析：

北米は、世界のプラスチック食菌市場において支配的な地域としての地位を確立している。米国が主要シェアを占めているのは、主にこの分野の研究開発活動に対する政府の強力な支援によるものである。米国の多くの一流大学や研究機関は、プラスチック分解バクテリアをめぐる科学を発展させるために大規模な研究を行っている。その結果、環境汚染防止や廃棄物管理用途に対応する特許の取得や新製品の発売が相次いでいる。

持続可能な解決策を模索する大資本のプラスチック・メーカーやブランド・オーナーの存在も、市場の成長を後押ししている。これらの企業は、革新的な細菌ソリューションを開発する新興企業やスケールアップ企業と積極的に提携している。環境に優しい技術を商業化するための資金が容易に入手できることも、この地域のリーダーシップをさらに強めている。さらに、北米には確立されたプラスチック・リサイクル・インフラがあり、プラスチック食菌は既存のリサイクル・プロセスやバリュー・チェーンを混乱させる可能性がある。

一方、アジア太平洋地域は、プラスチック食菌の世界的な最速成長市場として浮上している。急速な工業化と都市化は、多くのAPAC諸国の環境条件に深刻な影響を与えている。持続可能な廃棄物管理と汚染防止に対する懸念の高まりが、各国政府に斬新な生物学的解決策の採用を促している。インドや中国のような国では、地元に適したプラスチック分解細菌株を開発するための研究活動が急増している。

この地域ではプラスチックの生産量と消費量が多いことも、主要な産業参加者が細菌による浄化を模索する原動力となっている。コスト競争力のある製造環境は、国内外のプレーヤーに生産施設を設置する機会を提供している。さらに、バイオテクノロジー分野とバイオプラスチックに対する政策支援が、スケールアップを支援する民間資金を引き寄せている。これらすべての要因によって、アジア太平洋地域は今後数年間で市場を支配する立場に躍り出ると予想される。

図1.プラスチック食菌市場シェア（%）、地域別、2025年

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プラスチック食菌市場-推進要因

プラスチック汚染は間違いなく最大の環境問題の一つである。毎年何トンものプラスチック廃棄物が海、河川、埋立地に流れ着き、海洋生物や生態系に甚大な被害をもたらしている。プラスチックが自然に分解されるまでには数百年を要するため、従来の廃棄物管理戦略ではプラスチック汚染の危機を抑えることができない。プラスチックを食べるバクテリアの発見は、持続可能な解決策への新たな希望をもたらしている。ある種の微生物は、代謝活動によってポリエチレンテレフタレート（PET）やポリウレタンなどのプラスチック素材を分解・消化するように進化してきた。これらの「スーパーバグ」を効果的に利用すれば、自然分解よりも加速度的に、蓄積されたプラスチック廃棄物を分解できる可能性がある。これは、環境におけるプラスチックの負荷を大幅に軽減する可能性を秘めている。プラスチック汚染の壊滅的な影響に対する認識が高まるにつれ、高度な廃棄物処理に対する規制の後押しが、プラスチック浄化と廃棄物管理のための環境に優しいツールとして、プラスチック消化バクテリアへの関心を高めると予想される。バクテリアの応用は、プラスチックのリサイクル工程をより効果的なものにすると同時に、プラスチックが壊れやすい環境に入り込むのを防ぐことができると期待されている。

既存のリサイクル技術に代わるもの メカニカル・リサイクルとケミカル・リサイクルは、プラスチック廃棄物処理業界では依然として主流であるが、その効果は限定的である。メカニカル・リサイクルは、特定の種類の樹脂にしか対応できず、再生プラスチックの品質が低くなることが多い。一方、ケミカルリサイクルは、多額の設備投資と高度な処理技術を必要とする。また、どちらのアプローチも、遠く離れた地域を汚染するプラスチックには対処できない。自然界は、バクテリアや菌類を使ってプラスチックを生分解するという、補完的な経路を提供している。最近の研究では、プラスチックを食べる微生物を使って、従来はリサイクルが難しかったプラスチックを分解することが可能であることが証明されている。アシスト分解戦略としての微生物の応用は、機械的・化学的選択肢を持続可能な形で補完するメカニズムを提供する。これにより、既存の技術ではうまく処理できない廃棄物の流れから価値を回収することができる。世界中の自治体のリサイクルシステムがプラスチック廃棄物の猛威と闘っている中、プラスチック生分解微生物は、増加するプラスチック負荷に先んじるための有利な「エンド・オブ・パイプ」ソリューションを提供する。これは、埋め立て地からプラスチックをさらに転用し、高度な廃棄物処理のために産業規模でバクテリアの能力を活用する新たな機会を生み出す。

増加するプラスチック汚染： 世界的なプラスチック汚染の憂慮すべき増加が、プラスチック食菌市場の成長を促進している。プラスチック廃棄物は土地や水生生態系を汚染し、生物多様性と人間の健康に甚大な脅威をもたらしている。研究によると、ある種のバクテリアはポリエチレン・プラスチックを消化・分解するように進化してきた。バチルス属、シュードモナス属、その他の微生物は、テレフタル酸とエチレングリコールモノマー間のエステル結合を破壊することによって、ポリエチレンテレフタレート（PET）プラスチックを解重合できる細胞外酵素を分泌する。こうしたプラスチック食作用は、プラスチックの生分解に実行可能な選択肢を提供する。2021年にインドの環境・森林・気候変動省、2022年にカナダの国際汚染物質除去ネットワークが発表したいくつかの研究は、人工的なバクテリアによる解決策がプラスチック廃棄物を最小限に抑える可能性があることを強調している。

高度なプラスチック分解酵素の開発： 高度なプラスチック分解酵素の開発は、プラスチックを食べるバクテリア市場に革命をもたらしている。科学者たちは、ポリエチレンテレフタレート（PET）やポリスチレンなどの分解が困難なプラスチックを分解できる新しいバクテリアを発見している。例えば、英国ポーツマス大学の研究者たちは、PETプラスチックを唯一の炭素源として利用できるIdeonella sakaiensis 201-F6というバクテリアを分離した（Science, 2016）。この発見により、細菌が産生するPETaseと呼ばれる酵素が同定され、プラスチックを効率的に分解することが可能になった。現在、いくつかの新興企業や企業が、プラスチック廃棄物管理のための微生物ソリューションを開発するために、新たに発見されたプラスチック分解菌と酵素を利用することに取り組んでいる。彼らは、さまざまな環境条件下でさまざまなプラスチックをより効率的に分解できるよう、慎重な実験室での変異や適応によってバクテリアを工学的に改良している。また、さまざまなプラスチック・リサイクル用途向けに、こうしたプラスチック分解酵素を商業規模で生産する方法を模索している企業もある。

プラスチック食菌市場-ビジネスチャンス

• プラスチック・メーカーとの提携： プラスチック・メーカーとの提携は、プラスチック分解バクテリアを扱う企業にとって大きなチャンスを開く可能性がある。持続可能な包装オプションに対する消費者の需要が高まるにつれ、大手プラスチックメーカーはプラスチック廃棄物を抑制するソリューションを提供する必要に迫られている。プラスチックを食べるバクテリアの研究開発のリーダーと提携することで、これらのメーカーは、自社製品の一部に革新的な生物学的ソリューションを利用できるようになる。これにより、自然分解に適合する「堆肥化可能な」製品を販売することができるようになる。生産と流通のネットワークを持つプラスチックメーカーは、プラスチック分解バクテリアに由来する解決策を拡大するのに有利な立場にある。彼らの支持と支援は、このような技術をより広く消費者に認知させ、市場に受け入れてもらうのに役立つだろう。パートナーシップはまた、バクテリア添加剤をプラスチック製造工程に組み込むことを促進するかもしれない。これによって、特定の最終製品は、別途商業的な堆肥化を必要とすることなく、本質的に生分解性となる。2022年に国連環境計画が報告したように、世界のプラスチック生産量は2050年までにほぼ4倍になると予測されている。
• バイオプラスチック生産に対する政府の支援： バイオプラスチック生産に対する政府の支援は、プラスチック食菌市場を大きく押し上げる可能性を秘めている。世界中の政府がプラスチック廃棄物や汚染の削減を目指す中、より持続可能なバイオプラスチックへの移行は重要な戦略である。研究開発への資金援助、生産者への補助金、優遇調達政策などの措置を通じてバイオプラスチック製造にインセンティブを与えることで、政府はバイオプラスチックが従来のプラスチックの代替品として実行可能な規模に拡大するのを支援することができる。バイオプラスチックの量が増えれば増えるほど、プラスチックを食べるバクテリアを雇って、バイオプラスチックの廃材を消費する機会も増える。 すでにいくつかの政府は、支援政策を実施し始めている。例えば、欧州委員会は2021年、ホライゾン・ヨーロッパ研究プログラムを通じて、持続可能なバイオベースおよび循環型プラスチックシステムの開発に向けて5億6,806万米ドルを割り当てた。この資金は、欧州のバイオプラスチック企業が生産規模を拡大するための技術的・経済的ハードルを克服するのに役立つだろう。

プラスチック破砕菌市場の動向：

• 循環型プラスチック経済への関心の高まり： 世界中で循環型プラスチック経済への関心が高まっており、プラスチック食菌市場にプラスの影響を与えている。プラスチック廃棄物の削減と持続可能性の推進に注力する国や企業が増える中、効果的なプラスチック分解ソリューションに対する需要が高まっている。ポリマーを構成要素に分解する能力を持つプラスチック食菌は、世界のプラスチック汚染問題に対処するための実行可能な技術を提供する。プラスチック分解バクテリアの研究は、政府や政府間機関から資金提供を受けている。例えば、英国政府は2021年、ポーツマス大学の科学者に対し、PETボトルを消化できるプラスチックリサイクル工場で発見された変異型バクテリアを研究するため、1270,305百万米ドルを供与した。同様に、欧州委員会は2020年、プラスチックリサイクルのための酵素や微生物を研究する12の欧州プロジェクトに対し、1兆8,105万米ドルの融資を承認した。また、細菌ベースのプラスチック分解システムのさらなる研究と商業化のために、ベンチャーキャピタルを誘致している新興企業もいくつかある。
• 廃棄物リサイクル以外の応用範囲の拡大 プラスチック破砕バクテリア市場は、企業が廃棄物リサイクル以外の用途を模索していることから、大きな転換期を迎えている。従来、これらのバクテリアは主にプラスチック廃棄物を分解し、海洋や埋立地の汚染を軽減する可能性について研究されてきた。しかし、遺伝子工学技術の進歩により、現在ではさまざまな種類のプラスチックを消費し、それらからさまざまな付加価値製品を合成できる菌株が開発されている。例えば、インペリアル・カレッジ・ロンドンの研究者たちは、PETプラスチックをテレフタル酸とエチレングリコールという構成要素に分解できるシュードモナス細菌の菌株を作り出した。同様に、米国を拠点とするカーボン・テクノロジーズ社は、プラスチックフィルムをバクテリアによって分解し、生合成天然ゴムにする研究に取り組んでいる。商業的応用が登場するにつれて、プラスチック廃棄物の生産者も、細菌による浄化企業と提携してプラスチックリサイクルのループを閉じることに価値を見出している。例えば、コカ・コーラ社は1892年に設立されたアメリカの多国籍企業である。コカ・コーラを製造している。コカ・コーラは、ジオエンテックの新興企業であるAnthropicと共同で、廃棄物の流れに含まれるPETプラスチックのバイオフィルム分解をテストしている。

ヴィーガン・ツナの世界市場：阻害要因

• 高い開発・商業化コストがプラスチック食菌市場の課題となっている： プラスチック破砕バクテリア市場の大きな阻害要因の一つは、関連技術の研究・開発・商業化に伴うコストの高さである。適切な細菌株を分離し、より迅速で幅広いプラスチック分解能力を持つように遺伝子工学的に改良し、生産規模を拡大し、効率的な廃棄物処理施設を設計するには、何年にもわたって巨額の投資を必要とする。また、規制当局の承認を得るまでの長く高価な研究・試験プロセスも、コストに拍車をかけている。多額の資金源が特定されるか、企業が必要な規模の経済を達成しない限り、高い開発コストは、近い将来の普及と市場成長を制限する可能性がある。
• 対抗手段： プラスチック破砕菌市場における高い開発・商業化コストに対抗できる可能性があるのは、研究開発活動への投資の増加である。研究開発に投資する企業や組織が増えれば、細菌株の分離、遺伝子組み換え、生産規模の拡大など、より効率的で費用対効果の高い方法が発見される可能性が高まる。
• 遺伝子組換え細菌を環境に放出することに関する社会的認知の問題： もう一つの制約は、遺伝子組換えプラスチック食用微生物を野外環境に放出することに対する一般市民の潜在的抵抗である。管理された工業的条件下での分解は大きな反対を受けないかもしれないが、意図的に改良されたバクテリアを自然界に増やし拡散させることは、バイオセーフティと生態系への影響に関する懸念を引き起こす。他の種や生態系への意図しない副作用があれば、反発に直面する可能性もある。環境と人間の安全性に関するこのような認識に対処することは、細菌を用いたプラスチック廃棄物解決策が、河川や海洋のプラスチック汚染を改善するような大規模なオープン・アプリケーションに対して、より広く社会的に受け入れられるようになるために極めて重要である。この抑制を克服するためには、このような懸念を和らげる戦略を開発する必要がある。
• 対抗バランス：遺伝子組み換え生物の潜在的な環境への影響や安全性に対する懸念の高まり。

プラスチック食菌市場-最近の動向：

• 2022年11月、シードラボは、MITメディアラボのスペース・エクスプロレーション・イニシアチブ、国立再生可能エネルギー研究所、ワイル医科大学、ハードバード医科大学と共同で、研究開発目的でプラスチック食用酵素を国際宇宙ステーションに送ることを決定したと発表した。

図2.プラスチック破砕菌市場シェア（％）、樹脂タイプ別、2025年

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プラスチック食菌市場のトップ企業

• カルビオス
• パイロウェーブ
• エレマ
• サイデルグループ

定義Ideonella sakaiensisのようなプラスチック食バクテリアは、ポリエチレンテレフタレート（PET）を含むある種のプラスチックを分解・消費することができる微生物である。これらの細菌は、PETアーゼやMHETアーゼなどの特異的な酵素を産生し、プラスチック材料の分解を可能にすることが判明している。これらのバクテリアは産業応用の可能性を秘めており、プラスチックのアップサイクルプロセスを助けることができる。これらのバクテリアのプラスチック分解能力は、世界的なプラスチック汚染の危機に対する有望な解決策となる。